This thesis investigates the use of the Swedish Allsky Meteor Network (SAMN) for observing, identifying, and determining the orbits of satellites. The overall goal of this project is to determine the feasibility of using such a network for Space Situational Awareness (SSA) purposes, which requires identification and monitoring of objects in orbit. This thesis is a collaboration with the Swedish Defense Research Agency (FOI) to support their efforts in SSA. Within the frame of this project, the author developed software that can take data of observations of an object collected from the all-sky cameras of SAMN and do an Initial Orbit Determination (IOD) of the object. An algorithm that improves the results of the IOD was developed and integrated into the software. The software can also identify the object if it is in a database that the program has access to or, if it could not be identified, make an approximate prediction of when and where the object will be visible again the next time it flies over. A program that analyses the stability of the results of the IOD was also developed. This measures the spread in results of the IOD when a small amount of artificial noise is added to one or more of the observed coordinates in the sky. It was found that using multiple cameras at different locations greatly improves the stability of the solutions. Gauss' method was used for doing the IODs. The advantages and disadvantages of using this method are discussed, and ultimately other methods, such as the Gooding method or Double R iteration, are recommended for future works. This is mostly because Gauss' method has a singularity when all three lines of sight from observer to object lie in the same plane, which makes the results unreliable. The software was tested on a number of observations, both synthetic and real, and the results were compared against known data from public databases. It was found that these techniques can, with some changes, be used for doing IOD and satellite identification, but that doing very accurate position determination required for full orbit determination is not feasible. / Detta examensarbete undersöker möjligheterna att använda ett svenskt nätverk av allskykameror kallat SAMN (Swedish Allsky Meteor Network) för att observera, identifiera och banbestämma satelliter. Det övergripande målet med detta projekt är att bestämma hur användbart ett sådant nätverk skulle vara för att skapa en rymdlägesbild, vilken i sin tur kräver bevakning och identifikation av objekt som ligger i omloppsbana. Detta examensarbete är ett samarbete mellan Uppsala Universitet och FOI (Totalförsvarets Forskningsinstitut). Inom ramen för detta projekt har författaren utvecklat mjukvara som kan ta data från observationer av objekt utförda av SAMN och göra initiala banbestämningar av objekten. En algoritm som förbättrar resultaten av den initiala banbestämningen utvecklades och integrerades i programmen. Programmen kan också identifiera satelliter om de finns med i en databas som programmet har tillgång till eller förutsäga objektets nästa passage över observatören om det inte kunde identifieras. Ett annat program som analyserar känsligheten av resultaten av den initiala banbestämningen utvecklades också. Detta program mäter spridningen i resultat som orsakas av små störningar i de observerade koordinaterna på himlen. Det framkom att stabiliteten av resultaten kan förbättras avsevärt genom att använda flera observatörer på olika orter. I detta projekt användes Gauss metod för att göra banbestämningarna. Metodens för- och nackdelar diskuteras och i slutänden rekommenderas istället andra metoder, som Goodings metod eller Dubbel R-iteration, för framtida arbeten. Detta beror mest på att Gauss metod innehåller en singularitet när alla siktlinjer från observatören till objektet ligger i samma plan som varandra vilket gör resultaten opålitliga i de fallen. Programmen testkördes på ett antal olika observationer, både artificiella och verkliga, och resultaten jämfördes med kända positioner. Slutsatsen av arbetet är att de undersökta teknikerna kan, med vissa modifikationer, användas för att göra initiala banbestämningar och satellitidentifikationer, men att göra de väldigt precisa positionsbestämningarna som krävs för fullständig banbestämning är inte genomförbart.

MATS (Mesospheric Airglow/Aerosol Tomography and Spectroscopy) is a small satellite that will belaunched in 2019. The satellite will fly in low-earth orbit obtaining data from Noctilucent Clouds andthe oxygen Airglow phenomenon. The satellite is equipped with CCDs prepared to capture images ofthe mesospheric events. The image signal needs to be processed by an analog chain before reachingthe ADC. Satellites in orbit and their components are susceptible of being affected by ionizingradiation originated from the space.Electronic devices are affected in an ionization process, interfering with their functionality andperformance. Tests need to be done over the MATS components to guarantee that the transmissionof the signals is not affected by the radiation and the satellite is able to maintain its performance. Theaim of this thesis is to explain the tests carried to analyze the different MATS components at similarradiation conditions as the real mission and to find the most adequate substitutes in case of the nonsuitabilityof the original components. / MATS (Mesospheric Airglow/Aerosol Tomography and Spectroscopy) är en satellit som kommer attskjutas upp i 2019. Satelliten ska flyga i en låg omloppsbana och avbilda nattlysande moln och syreluftsken (airglow). Satelliten har CCD detektorer för att ta bilder av dessa fenomen i mesosfären.Sensorernas signaler behöver behandlas av en analog kedja innan de når ADC. Satelliter på bana ochderas komponenter kan påverkas av joniserande strålning från rymden.Elektronikenheter påverkas i en joniseringsprocess, som stör deras funktionalitet och prestanda.Tester måste göras över MATS komponenter för att garantera att överföringen av signalerna intepåverkas av strålningen och satelliten kan bibehålla sin prestanda. Syftet med detta arbete är attförklara de tester som utförts för att analysera de olika MATS-komponenterna vid liknandestrålningsförhållanden som det verkliga uppdraget och att hitta de mest lämpliga ersättningar ifall deursprungliga komponenterna visar sig inte vara lämpliga.

In the present thesis, the objective was to find the maximum amount of payload mass that can be put into a 500 km polar orbit by a 1400 kg air-launched multi-stage rocket launched from a fighter jet platform. To fulfill the objective an algorithm incorporating several modules was developed. The modules performed calculations based on theoretical models and literature values to arrive at optimal design variables. From the design the maximum payload mass was able to be derived and it was concluded that a three-stage launch vehicle was able to deliver a 22.0 kg payload to the desired orbit. / I den här avhandlingen var syftet att hitta den maximala mängden nyttolastmassa som kan transporteras av en 1400 kg flerstegsraket uppskjuten från luften till en 500 km polär bana. För att uppfylla målet utvecklades en algoritm med flera moduler. Modulerna utförde beräkningar baserade på teoretiska modeller och litteraturvärden för att komma fram till optimala designvariabler. Från konstruktionen kunde den maximala nyttolastmassan härledas och det konstaterades att en trestegsraket kunde leverera en nyttolast på 22.0 kg till den önskade omloppsbanan.

In the present thesis, the objective was to find the maximum amount of payload mass that can be put into a 500 km polar orbit by a 1400 kg air-launched multi-stage rocket launched from a fighter jet platform. To fulfill the objective an algorithm incorporating several modules was developed. The modules performed calculations based on theoretical models and literature values to arrive at optimal design variables. From the design the maximum payload mass was able to be derived and it was concluded that a three-stage launch vehicle was able to deliver a 22.0 kg payload to the desired orbit. / I den här avhandlingen var syftet att hitta den maximala mängden nyttolastmassa som kan transporteras av en 1400 kg flerstegsraket uppskjuten från luften till en 500 km polär bana. För att uppfylla målet utvecklades en algoritm med flera moduler. Modulerna utförde beräkningar baserade på teoretiska modeller och litteraturvärden för att komma fram till optimala designvariabler. Från konstruktionen kunde den maximala nyttolastmassan härledas och det konstaterades att en trestegsraket kunde leverera en nyttolast på 22.0 kg till den önskade omloppsbanan.